[讲解]PU燃烧性能.pdfVIP

聚氨酯硬泡保温材料阻燃技术

聚氨酯硬质泡沫板材以具有容重强度高、吸水率小、低温或高温尺寸稳定性好、使用寿

命长、绝热性能优异等特点,广泛应用于石油、化工、建筑、包装、冷藏、军工、航天、航

空、交通运输、工业造型设计等诸方面作结构材料和绝热材料。随着人们对聚氨酯研究越来

越深,聚氨酯的优异性能逐渐得到了认识和使用。然而聚氨酯硬泡材料在生产、施工和使用

中的火灾事故屡有发生,给人们的生命和财产造成了严重危害。本文笔者以2003年青岛“45·”

火灾和2004年青岛丰旭实业有限公司青州分公司“422·”火灾为例,分析聚氨酯泡沫材料(简

称PU)在生产、施工和使用中存在的火灾危险性,给出聚氨酯泡沫材料的阻燃方法和在生产、

施工和使用中的火灾防范措施。

一、聚氨酯硬泡材料推广使用趋势

在我国改革开放,社会文明日新月异的背景下,中国经济发展取得举世瞩目的成就,但这

种令世人瞩目的快速增长有2/3是在对生态环境透支的基础上实现的。在中国消耗的能源

中,建材及建筑耗能占47.3%。经济发展离不开资源的支撑,资源的承载能力也制约着经济的

发展,因此,建设部决定在全国全面推广新型建筑节能技术,到2020年,我国住宅和公共建筑

建设的资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。建设部科学技术司梁俊强处

长明确表示:“发展节能省地型住宅和公共建筑是建筑业、建材业可持续发展必然要求,提高各

级

政府与民众对建筑节能的认识十分必要。推广聚氨酯在建筑中的应用,将有助于缓解日益紧

张的能源状况,推动绿色产业的深入发展,国家也将在立法和政策上支持建筑节能材料的生

产和应用。”聚氨酯硬泡材料(简称PU硬泡)是目前国际上性能最好的保温材料,原料方面,中

国是拥有生产异氰氨酯这一高新技术自主知识产权的五个国家之一。硬质聚氨酯具有重量

轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生溶滴等其它材料不

可比拟的优异性能,广泛用作建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等的保温隔热材料。

聚氨酯可以根据不同物性要求灵活设计出各种高分子结构,而且还可以现场加工成型,推广

聚氨酯材料作为我国建筑保温材料的替代品,是我国实现建筑节能的一个重要途径。聚氨酯

作一种塑料,而塑料都是可燃的,在一定条件下,燃烧还相当迅速猛烈,这给人类的生命和财产

安全带来了极大的危险性。目前有关聚氨酯硬泡材料的行业规范、规程均尚未面世,聚氨酯

硬泡材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生,对聚氨酯硬泡材料替代传统建筑保温

材料的应用技术进行探讨具有十分重要的意义。

二、聚氨酯泡沫材料的成分、燃烧特性和火灾分析

(一)聚氨酯泡沫材料的成分

聚氨酯是一种高分子材料,其主要特征是分子链中含有多个重复的“氨基甲酸酯”基团。聚

氨酯全称是聚胺基甲酸酯,是由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高

分子化合物。以聚酯树脂或聚醚树脂为主要原料与甲苯二异氰酸脂(TDI)或二苯基甲烷二异

氰酸脂(MDI)或聚次甲基聚苯基异氰酸脂(PAPI)按一定比例加入发泡剂、催化剂等,在适宜

的温度下,经混合搅拌进行发泡所成的泡沫材料即为聚氨酯泡沫材料。

(二)聚氨酯泡沫材料的燃烧性能

聚氨酯泡沫材料的燃烧性能,可以用氧指数来表示。氧指数在26%以上的可以认为具有难

燃性,在平常空气中燃烧,比较安全。氧指数越大,越难燃烧;反之,氧指数越小,越易燃烧。实验

表明,聚氨酯泡沫材料,其氧指数为25.4%,且离开火焰后继续燃烧。聚氨酯泡沫材料的原料

都是低闪点有机高分子化合物,燃烧产生大量的一氧化碳、氰化氢等剧毒气体和有毒烟雾,极

易造成人员伤亡。为了减少火灾,应对其进行阻燃处理,以提高其难燃性。

(三)聚氨酯硬泡材料的火灾分析

聚氨酯泡沫无论软硬,都具有很大的着火危险性,且一旦着火就会迅速蔓延、火热浓烈,产

生大量有毒烟雾,且极易形成立体燃烧,严重影响人员的疏散和消防队员的灭火救人行动。聚

氨酯泡沫材料的原料都是低闪点有机高分子化合物,燃烧产生大量的一氧化碳、氰化氢等有

毒烟雾,极易造成人员的大量伤亡。2004年4月22日上午10时58分,位于山东青州市的青

岛丰旭实业有限公司青州分公司肉食鸡加工车间发生火灾,造成38人死亡(其中男4人,女

34人),20人受伤。事故发生前,出于卫生考虑,肉食鸡加工车间需要低温和密闭,对封口包装

工段要求作业水温在0～4℃。为了达到这个温度,分公司于1996年对封口包装工段吊顶上

喷涂了平均厚达8cm的聚氨酯泡沫作